JP6896128B2 - 発光装置の作製方法 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置の作製方法に関する。

近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）
を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は
、一対の電極間に発光性の物質を含む層を挟んだものである。この素子に電圧を印加する
ことにより、発光性の物質からの発光が得られる。

上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた発光装置は、視認性に優れバック
ライトが不要であり、消費電力が少ない等の利点を有する。さらに、発光素子を用いた発
光装置は薄型軽量に作製でき、応答速度が高いなどの利点も有する。

また、上述の発光素子を有する発光装置としては、可撓性が図れることから、可撓性を
有する基板への採用が検討されている。

可撓性を有する基板を用いた発光装置の作製方法としては、例えば、ガラス基板や石英
基板といった基板上に薄膜トランジスタなどの半導体素子を作製した後、該半導体素子と
基板の間に有機樹脂を充填し、ガラス基板や石英基板から他の基板（例えば可撓性を有す
る基板）へと半導体素子を転置する技術が開発されている。半導体素子を可撓性を有する
基板へ転置したのちに、半導体素子と外部の電源とを電気的に接続するため、該有機樹脂
と基板に穴をあける工程が必要である。

例えば、有機樹脂の層間絶縁膜に貫通穴を形成する方法として、レーザアブレーション
法が考案されている（特許文献１）。

特開平０７−８０６７０号公報

上述した可撓性を有する基板を用いた発光装置において、発光装置を構成する半導体素
子と外部の電源および信号線に接続するための電極上に設けられる有機膜や基板などの層
に穴を開ける必要がある。しかしながら、例えばレーザアブレーション法等で有機膜や基
板に穴を開ける場合、穴の底や穴の周辺が熱による損傷を受ける恐れや、または、穴を所
望の深さまで開けることができない恐れがある。そこで、穴の底や穴の周辺が熱による損
傷を受けないで所望の深さまで有機膜に穴を開けて電極端子を露出させ、外部電源等と容
易に電気接続可能な発光装置の作製方法を提供することを課題の一とする。または、電極
端子を損傷することなく、有機膜等で覆われた電極端子を露出させる方法を提供すること
を課題の一とする。なお、ここでいう熱による損傷とは、焦げ付きや表面あれ等を含む。

本発明の一態様は、第１基板上に電極端子を形成する工程と、電極端子と電気的に接続
する第１電極層を形成する工程と、第１電極層の端部を覆う隔壁を形成する工程と、電極
端子及び第１電極層上に有機化合物を含む層を形成する工程と、有機化合物を含む層上に
第２電極層を形成する工程と、第２基板上に剥離層を形成する工程と、剥離層と第２電極
層とが対向するように、第１基板と第２基板を、接着層を介して接着する工程と、第２基
板を剥離し、当該剥離により露出した面上に有機層を形成する工程と、有機層の電極端子
と重なる部分を囲って切り込みを入れ、切り込みに囲まれた接着層及び有機層を剥離し、
電極端子を露出させる工程と、電極端子と電気的に接続する導電層を形成する工程と、を
有する、発光装置の作製方法である。

第１電極層だけでなく、外部電源と外部信号を入力する電極端子の領域にも、島状に有
機化合物を含む層を形成する。有機化合物を含む層と電極端子の界面は密着性が低い。そ
のため、電極端子上の有機化合物を含む層上に形成された接着層は、電極端子から容易に
剥離できる。その結果、有機層に切り込みをいれ、有機層を剥離することで電極端子を露
出させることができる。

本発明の一態様の発光装置の作製方法により、レーザアブレーション法、ドライエッチ
ング法、およびイオンビームスパッタリング法などを用いた場合よりも、短い時間で有機
層を取り除いて、電極端子を露出させることができる。また、電極端子に損傷を与えずに
有機層を除去することができる。

また、本発明の他の一態様は、第１基板上に第１剥離層を形成する工程と、第１剥離層
上に電極端子を形成する工程と、電極端子と電気的に接続する第１電極層を形成する工程
と、第１電極層の端部を覆う隔壁を形成する工程と、電極端子及び第１電極層上に有機化
合物を含む層を形成する工程と、有機化合物を含む層上に第２電極層を形成する工程と、
第２基板上に第２剥離層を形成する工程と、第２剥離層と第２電極層とが対向するように
、第１基板と第２基板を、接着層を介して接着する工程と、第２基板を剥離し、当該剥離
により露出した面上に第２有機層を形成し、第２有機層に接して第２の可撓性を有する基
板を設ける工程と、第１基板を剥離し、当該剥離により露出した面上に第１有機層を形成
し、第１有機層に接して第１の可撓性を有する基板を設ける工程と、第２の可撓性を有す
る基板及び第２有機層の電極端子と重なる部分を囲って切り込みを入れ、切り込みに囲ま
れた第２の可撓性を有する基板、接着層及び第２有機層を剥離し、電極端子を露出させる
工程と、電極端子と電気的に接続する導電層を形成する工程と、を有する、発光装置の作
製方法である。

第１電極層だけでなく、外部電源と外部信号を入力する電極端子の領域にも、島状に有
機化合物を含む層を形成する。有機化合物を含む層と電極端子の界面は密着性が低い。そ
のため、電極端子上の有機化合物を含む層上に形成された接着層は、電極端子から容易に
剥離できる。その結果、第２有機層に切り込みをいれ、第２有機層を剥離して、電極端子
を露出させることができる。

本発明の一態様の発光装置の作製方法により、レーザアブレーション法、ドライエッチ
ング法、およびイオンビームスパッタリング法などを用いた場合よりも、短い時間で第２
有機層を取り除いて、電極端子を露出させることができる。また、電極端子に損傷を与え
ずに第２有機層を除去することができる。

本発明の一態様の発光装置の作製方法により、可撓性を有する基板でフレキシブルな発
光装置を得ることができる。

さらに、第２電極層が透光性を有し、剥離層（又は第２剥離層）を形成する工程の後に
、剥離層（又は第２剥離層）上に着色層を形成する工程を有することが好ましい。

本発明の一態様の発光装置の作製方法により、第２有機層側から発光素子の発光を外部
に取り出すことができる。また、着色層を介して発光素子の呈する光を外部に取り出すこ
とができるので、所望の発光色を得ることが出来る。

本発明の一態様によれば、電極端子にダメージを与えることなく、電極端子を露出させ
る穴を有機樹脂等に開けることができる。その電極端子から電源と信号を入力できる可撓
性発光装置を提供することができる。

本発明の一態様の発光装置の断面図。 本発明の一態様の発光装置の作製方法を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置の作製方法を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置の作製方法を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置の作製方法を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置の作製方法を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置の上面図および断面図。 本発明の一態様の発光装置の作製方法を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置の作製方法を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置の作製方法を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置の作製方法を説明する断面図。 本発明の一態様の発光装置の作製方法を説明する断面図。 本発明の一態様の発光素子の断面図。 本発明の一態様の発光装置を用いた電子機器を説明する図。 本発明の一態様の発光装置を用いた電子機器を説明する図。 本発明の一態様の発光装置の断面図。

実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定
されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更
し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態
の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成におい
て、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い
、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
本発明の一態様の発光装置の作製方法で作製できる発光装置９０１の断面図を図１（Ａ
）に示す。当該発光装置９０１は、第１基板１００ａ上に、電極端子１５７、第１電極層
１１８を有している。第１電極層１１８の端部は隔壁１２４で覆われ、絶縁されている。
有機化合物を含む層１２０は、第１電極層１１８および隔壁１２４の少なくとも上面に接
している。電極端子１５７上には有機化合物を含む層１２０が存在しない部分を有する。
第２電極層１２２は有機化合物を含む層１２０の少なくとも上面に接している。電極端子
１５７上には第２電極層１２２は存在しない。接着層１７０は、第２電極層１２２に接し
ている。電極端子１５７上には接着層１７０は存在しない。第２剥離層１０１ｂは、接着
層１７０の上面と接している。第２有機層７００ｂは、第２剥離層１０１ｂの上面に接し
ている。電極端子１５７上には第２有機層７００ｂは存在しない。導電層６００は、電極
端子１５７と電気的に接続している。

なお、隔壁１２４で囲まれた、第１電極層１１８、有機化合物を含む層１２０、及び第
２電極層１２２を発光素子１３０と呼ぶことにする。

（基板）
第１基板１００ａとしては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板
、金属基板などを用いることができる。また、本実施の形態の処理温度に耐えうる耐熱性
を有するプラスチック基板を用いてもよい。

また、ガラス基板としては、後の加熱処理の温度が高い場合には、歪み点が７３０℃以
上のものを用いると良い。また、ガラス基板には、例えば、アルミノシリケートガラス、
アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスなどのガラス材料が用いられてい
る。なお、酸化バリウム（ＢａＯ）を多く含ませることで、より実用的な耐熱ガラスが得
られる。他にも、結晶化ガラスなどを用いることができる。

（電極端子）
電極端子１５７は、電気伝導性を有する物質で形成することができる。例えば、金属、
半導体などで形成することができる。

（第１電極層）
第１電極層１１８としては、後に形成される有機化合物を含む層１２０が発する光を効
率よく反射する材料が好ましい。光の取り出し効率を向上できるためである。なお、第１
電極層１１８を積層構造としてもよい。例えば、有機化合物を含む層１２０に接する側に
金属酸化物による導電膜、またはチタン等を薄く形成し、他方に反射率の高い金属膜（ア
ルミニウム、アルミニウムを含む合金、または銀など）を用いることができる。このよう
な構成とすることで、有機化合物を含む層１２０と反射率の高い金属膜（アルミニウム、
アルミニウムを含む合金、または銀など）との間に形成される絶縁膜の生成を抑制するこ
とができるので好適である。

なお、本実施の形態においては、トップエミッション構造（上面射出構造）の発光装置
について例示するが、ボトムエミッション構造（下面射出構造）、及びデュアルエミッシ
ョン構造（両面射出構造）の発光装置とする場合においては、第１電極層１１８に透光性
の材料を用いればよい。

（隔壁）
隔壁１２４は、隣接する第１電極層１１８間の電気的ショートを防止するために設ける
。図面には第１電極層１１８を一つのみ記載しているが、発光装置において第１電極層１
１８は複数設ける場合がある。また、後述する有機化合物を含む層１２０の形成時にメタ
ルマスクを用いる場合、発光素子間の有機化合物を含む層１２０は当該隔壁１２４上で分
断される。隔壁１２４は、有機樹脂、無機膜等で形成することができる。

（有機化合物を含む層）
有機化合物を含む層１２０の構成については、実施の形態３で説明する。

（第２電極層）
第２電極層１２２は、後述する有機化合物を含む層１２０に電子を注入できる仕事関数
の小さい電極が好ましい。仕事関数の小さい金属単層ではなく、仕事関数の小さいアルカ
リ金属、またはアルカリ土類金属を数ｎｍ形成した層を緩衝層として、その上にアルミニ
ウム等の金属、インジウム−スズ酸化物等の金属酸化物または半導体を形成した電極を用
いることが好ましい。緩衝層としては、アルカリ金属、またはアルカリ土類金属の酸化物
、ハロゲン化物を用いることもできる。また、マグネシウム−銀等の合金を第２電極層１
２２として用いることもできる。

また、第２電極層１２２を介して、発光素子の呈する光を取り出す場合には、第２電極
層１２２は、可視光に対し透光性を有することが好ましい。

（接着層）
接着層１７０は、第２電極層１２２に接している。第２剥離層１０１ｂと第１基板１０
０ａは、接着層１７０により固定されている。接着層１７０としては、光硬化型の接着剤
、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、または嫌気型接着剤を用いることができる。例え
ば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、イミド樹脂等を用いることができる。また、接着剤に
光の波長以下の大きさの乾燥剤（ゼオライト等）や、屈折率の大きいフィラー（酸化チタ
ンや、ジルコニウム等）を混合することにより、発光素子１３０の信頼性が向上、または
発光素子１３０からの光取り出し効率が向上するため好適である。

（剥離層）
第２剥離層１０１ｂはタングステン、モリブデン、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケ
ル、コバルト、ジルコニウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジ
ウム、シリコンから選択された元素、又は前記元素を含む合金材料、又は前記元素を含む
化合物材料からなり、単層又は積層された層である。シリコンを含む層の結晶構造は、非
晶質、微結晶、多結晶のいずれの場合でもよい。また、酸化アルミニウム、酸化ガリウム
、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化インジウム、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛
、およびＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物等の金属酸化物のいずれの場合でもよい。

また、第２剥離層１０１ｂは、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法、塗布法、印刷法
等により形成できる。なお、塗布法はスピンコーティング法、液滴吐出法、ディスペンス
法を含む。

第２剥離層１０１ｂが単層構造の場合、好ましくは、タングステン層、モリブデン層、
又はタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成する。又は、タングステンの酸化
物若しくは酸化窒化物を含む層、モリブデンの酸化物若しくは酸化窒化物を含む層、又は
タングステンとモリブデンの混合物の酸化物若しくは酸化窒化物を含む層を形成する。な
お、タングステンとモリブデンの混合物とは、例えば、タングステンとモリブデンの合金
に相当する。

また、第２剥離層１０１ｂとして、タングステンを含む層とタングステンの酸化物を含
む層の積層構造を形成する場合、タングステンを含む層を形成し、その上層に酸化物で形
成される絶縁層を形成することで、タングステン層と絶縁層との界面に、タングステンの
酸化物を含む層が形成されることを活用してもよい。また、タングステンを含む層の表面
を、熱酸化処理、酸素プラズマ処理、オゾン水等の酸化力の強い溶液での処理等を行って
タングステンの酸化物を含む層を形成してもよい。なお、第２剥離層１０１ｂと後に説明
する第１剥離層１０１ａは、同じ材料で形成することができる。

（第２有機層）
第２有機層７００ｂは、第２剥離層１０１ｂに接している。第２有機層７００ｂは、有
機樹脂を用いることができる。例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、イミド樹脂等を用
いることができる。

（導電層）
導電層６００は、電極端子１５７と電気的に接続している。導電層６００は、銀ペース
ト等の導電性ペースト、異方性導電体を含むフィルムもしくはペースト、または、スパッ
タリング法で形成した金属等を用いることができる。

＜発光装置の作製方法＞
図２に本発明の一態様の発光装置の作製方法を示す。当該断面図において、第２電極層
１２２までの作製方法を示す。以下に述べる各構成要素を構成する材料は、上記を参酌で
きるものとする。

まず、第１基板１００ａ上に、電極端子１５７を形成する（図２（Ａ））。電極端子１
５７は、スパッタリング法等で形成すればよい。

次に、第１基板１００ａ上に第１電極層１１８を形成する（図２（Ｂ））。第１電極層
１１８は、電極端子１５７と電気的に接続している。第１電極層１１８は、蒸着法、スパ
ッタリング法で導電膜を成膜後、フォトリソグラフィを用いて所望の形状に加工すること
により形成する。

次に、第１電極層１１８の端部を覆って隔壁１２４を形成する（図２（Ｃ））。隔壁１
２４は、有機樹脂を塗布法で形成し、フォトリソグラフィを用いて所望の形状に加工する
ことにより形成する。

次に、有機化合物を含む層１２０を、電極端子１５７、第１電極層１１８、および隔壁
１２４に接するように形成する（図２（Ｄ））。有機化合物を含む層１２０と電極端子１
５７の界面は密着性が低いので、電極端子１５７に接するように有機化合物を含む層１２
０を形成すると、後の工程で有機化合物を含む層１２０を電極端子１５７から容易に剥離
することができる。これにより、電極端子１５７を露出させることができる。

次に、第２電極層１２２を有機化合物を含む層１２０に接するように形成する（図２（
Ｅ））。第２電極層１２２は、蒸着法、スパッタリング法等で形成することができる。

図３に、第２基板１００ｂに第２剥離層１０１ｂを形成する工程、及び、第２有機層７
００ｂを形成する工程までを示す。

第２基板１００ｂに接するように第２剥離層１０１ｂを形成する（図３（Ａ））。第２
基板１００ｂは、第１基板１００ａと同じ材料を用いることができる。第２剥離層１０１
ｂは、スパッタリング法、蒸着法等で形成することができる。

次に、第２基板１００ｂに接する第２剥離層１０１ｂに接するように、接着層１７０を
塗布する。塗布した接着層１７０により、第２電極層１２２と第２剥離層１０１ｂを固定
する（図３（Ｂ））。接着層１７０により、発光素子１３０は保護されるため、信頼性の
高い発光装置を得ることが出来る。

次に、発光装置から第２基板１００ｂを剥離する（図３（Ｃ））。剥離方法としては、
機械的な力を加えること（人間の手や治具で引き剥がす処理や、ローラーを回転させなが
ら分離する処理、超音波処理等）を用いて行えばよい。例えば、第２剥離層１０１ｂに鋭
利な刃物またはレーザ光照射で切り込みをいれ、その切り込みに水を注入する。毛細管現
象により水が第２剥離層１０１ｂと第２基板１００ｂの間にしみこむことにより、第２基
板１００ｂを発光装置から容易に剥離することができる。なお、レーザ光照射で切り込み
を入れる場合、第１基板１００ａまたは第２基板１００ｂからレーザ光を照射しても良い
。

次に、第２剥離層１０１ｂ上のごみを取り除き、第２剥離層１０１ｂの上に第２有機層
７００ｂを形成する（図３（Ｄ））。

図４に電極端子１５７と重なる部分を囲むように第２有機層７００ｂ、第２剥離層１０
１ｂ、および接着層１７０に切り込みを入れる工程から導電層６００の形成工程までを示
す。

電極端子１５７と重なる部分を囲むように第２有機層７００ｂ、第２剥離層１０１ｂ、
および接着層１７０に切り込みを入れる（図４（Ａ））。鋭利な刃物等を用いて切り込み
を入れればよい。

次に、電極端子１５７と重なる部分を囲むように切り込みを入れた第２有機層７００ｂ
の一部を、発光装置から引き剥がす方向に引っ張ればよい。例えば、粘着性のテープを貼
り付けるなどし、その後当該テープを発光装置から第２有機層７００ｂを引きはがす方向
に引っ張ればよい。有機化合物を含む層１２０と電極端子１５７の界面は密着性が低いの
で、電極端子１５７を露出させることができる（図４（Ｂ））。以上により、第２有機層
７００ｂ、第２剥離層１０１ｂ、接着層１７０、及び有機化合物を含む層１２０中に、電
極端子１５７に達する穴を形成することができる。なお、第２有機層７００ｂを剥離した
後に、電極端子１５７上に有機化合物を含む層１２０の一部が付着する場合がある。なお
、電極端子１５７上に付着した有機化合物を含む層１２０により、後に形成する導電層６
００と電極端子１５７との密着性や電気的な接続に対して不具合が生じる場合がある。そ
の場合、第２有機層７００ｂを剥離した後に、アセトンなどの有機溶媒等を用いて電極端
子１５７上に付着した有機化合物を含む層１２０を除去することが好ましい。

次に、上記で開口した穴を、導電層６００により埋め込む（図４（Ｃ））。導電層６０
０は、銀ペースト等で形成することが好ましい。導電層６００を介して、外部電源と外部
信号を入力することが可能となる。または、導電層６００として異方性導電性フィルム、
または異方性導電性ペーストを用い、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃ
ｕｉｔ）をその上層に配置した後、熱圧着によりＦＰＣと電極端子１５７とを導電層６０
０を介して電気的に接続してもよい。または、ＦＰＣに変えてＩＣチップを直接実装する
方法を用いてもよい。

本発明の一態様の発光装置の作製方法により、所望の場所にレーザアブレーション法で
は穴を開けることが困難な樹脂等に穴を開けることができる。また、電極端子１５７にダ
メージを与えずに、開口が困難な樹脂等に穴を開けることができる。

＜発光装置の作製方法の変形例１＞
本発明の一態様の発光装置の作製方法で作製できる発光装置９０２の断面図を図１（Ｂ
）に示す。可撓性を有する基板５０１と第２有機層７００ｂで構成されているため、当該
発光装置９０２は可撓性を有する。当該発光装置９０２の作製方法は、第１基板１００ａ
と発光素子１３０の間に第１剥離層１０１ａを形成する工程を、発光装置９０１の作製方
法に追加している点が異なる。

本変形例においては、第１基板１００ａにガラス基板を用いる場合に、第１基板１００
ａと第１剥離層１０１ａの間に酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、
窒化酸化シリコン膜等の絶縁層を形成することにより、ガラス基板からのアルカリ金属の
汚染を防止できるので、より好ましい。

当該発光装置９０２は、可撓性を有する基板５０１の上面に接して、第１有機層７００
ａを有する。第１剥離層１０１ａは、第１有機層７００ａの上面に接している。電極端子
１５７、第１電極層１１８は、第１剥離層１０１ａの上に形成されている。第１電極層１
１８の端部は隔壁１２４で覆われ、絶縁されている。有機化合物を含む層１２０は、電極
端子１５７、第１電極層１１８および隔壁１２４の少なくとも上面に接している。電極端
子１５７上の有機化合物を含む層１２０は、後述する接着層１７０等の開口時に除去され
る。第２電極層１２２は有機化合物を含む層１２０の少なくとも上面に接している。電極
端子１５７上の第２電極層１２２も、後述する接着層１７０等の開口時に除去される。接
着層１７０は、第２電極層１２２に接している。電極端子１５７上の接着層１７０も、後
述する接着層１７０等の開口時に除去される。第２剥離層１０１ｂは、接着層１７０の上
面と接している。電極端子１５７上の第２剥離層１０１ｂも、後述する接着層１７０等の
開口時に除去される。第２有機層７００ｂは、第２剥離層１０１ｂの上面に接している。
電極端子１５７上の第２有機層７００ｂも、後述する接着層１７０等の開口時に除去され
る。導電層６００は、電極端子１５７と電気的に接続している。

図５に発光装置９０２の作製工程について、発光装置９０１の作製工程と異なる工程の
みを示す。それら以外の工程は実施の形態１を参酌することができる。

第１基板１００ａに接するように第１剥離層１０１ａを形成する（図５（Ａ））。第１
剥離層１０１ａは、第２剥離層１０１ｂと同じ材料を使用することができる。

次に、電極端子１５７を第１剥離層１０１ａに接するように形成する（図５（Ｂ））。

第１電極層１１８の形成から、第２有機層７００ｂの形成まで、実施の形態１の図２（
Ｂ）から図２（Ｅ）と、図３を参酌することができる。発光装置の一方の面は、第２有機
層７００ｂで形成されている（図５（Ｃ））。以下の工程ではもう一方の基板を発光装置
から剥離して可撓性を有する基板５０１に転載し、フレキシブルな発光装置とする。

発光装置から第１基板１００ａを剥離する（図５（Ｄ））。剥離方法としては、機械的
な力を加えること（人間の手や治具で引き剥がす処理や、ローラーを回転させながら分離
する処理、超音波処理等）を用いて行えばよい。たとえば、第１剥離層１０１ａに鋭利な
刃物またはレーザ光照射で切り込みをいれ、その切り込みに水を注入する。毛細管現象に
より水が第１剥離層１０１ａと第１基板１００ａの間にしみこむことにより、第１基板１
００ａを発光装置から容易に剥離することができる。なお、レーザ光照射で切り込みを入
れる場合、第２基板１００ｂまたは第１基板１００ａからレーザ光を照射しても良い。

次に、第１剥離層１０１ａ上の水を取り除き、第１剥離層１０１ａに接するように第１
有機層７００ａを形成し、可撓性を有する基板５０１を張り合わせる。（図５（Ｅ））。

可撓性を有する基板５０１としては、可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板を
用いることができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレー
ト樹脂、ポリアクリルニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィ
ン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、などを好適に
用いることができる。また、可撓性を有する基板５０１は、熱膨張係数が３０ｐｐｍ／Ｋ
以下、さらに好ましくは１０ｐｐｍ／Ｋ以下がよい。また、可撓性を有する基板５０１に
は予め窒化シリコンや酸化窒化シリコン等の窒素と珪素を含む膜や窒化アルミニウム等の
窒素とアルミニウムを含む膜のような透水性の低い保護膜を成膜しておいても良い。なお
、可撓性を有する基板５０１として繊維体に有機樹脂が含浸された構造物（所謂、プリプ
レグとも言う）を用いてもよい。

図６に電極端子１５７と重なる部分を囲むように第２有機層７００ｂ、第２剥離層１０
１ｂ、および接着層１７０に切り込みを入れる工程から導電層６００の形成までを示す。

電極端子１５７と重なる部分を囲むように第２有機層７００ｂ、第２剥離層１０１ｂ、
および接着層１７０に切り込みを入れる（図６（Ａ））。鋭利な刃物等を用いて切り込み
を入れればよい。

次に、電極端子１５７と重なる部分を囲むように切り込みを入れた第２有機層７００ｂ
の一部を、発光装置から引き剥がす方向に引っ張る。有機化合物を含む層と電極端子の界
面は密着性が低いので、電極端子１５７を露出させることができる。

次に、上記で開口した穴を、導電層６００で埋め込みを行う（図６（Ｂ））。導電層６
００は、銀ペースト等で形成することが好ましい。導電層６００を介して、外部電源と外
部信号を入力することが可能となる。または、導電層６００として異方性導電性フィルム
、または異方性導電性ペーストを用い、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒ
ｃｕｉｔ）をその上層に配置した後、熱圧着によりＦＰＣと電極端子１５７とを導電層６
００を介して電気的に接続してもよい。または、ＦＰＣに変えてＩＣチップを直接実装す
る方法を用いてもよい。

本発明の発光装置の作製方法により、電極端子１５７と重なる領域の開口が困難な樹脂
等に穴を開けることができる。電極端子１５７にダメージを与えずに、開口が困難な樹脂
等に穴を開けることができる。

また、可撓性を有する基板５０１と第２有機層７００ｂで構成されているため、フレキシ
ブルな発光装置を得ることができる。

＜発光装置の作製方法の変形例２＞
本発明の一態様の発光装置の作製方法で作製できる発光装置９０３の断面図を図１（Ｃ
）に示す。当該発光装置９０３は、接着層１７０と第２剥離層１０１ｂの間に、着色層１
６６を有している。その他の構成は発光装置９０１と同じであるので、上記の実施の形態
を参酌することができる。そのため、着色層１６６の作製方法についてのみ、以下、説明
する。

第２電極層１２２までの形成は、発光装置９０１の形成工程（図２（Ａ）から図２（Ｅ
））を参酌することができる。

（着色層）
着色層１６６を、第２基板１００ｂの第２剥離層１０１ｂの上に形成する。なお、図６
（Ｃ）では第２剥離層１０１ｂ及び着色層１６６の位置を第２基板１００ｂに対して下向
きに示す。着色層１６６は、カラーフィルタとも呼ばれ、特定の波長領域の光を透過する
有色層である。例えば、赤色の波長帯域の光を透過する赤色の着色層、緑色の波長帯域の
光を透過する緑色の着色層、青色の波長帯域の光を透過する青色の着色層などを用いるこ
とができる。各着色層は公知の材料を用いて、印刷法、インクジェット法、フォトリソグ
ラフィ技術を用いたエッチング法で形成すればよい（図６（Ｃ））。

第２基板１００ｂに形成した着色層１６６は、接着層１７０を介して第２電極層１２２
と接着すればよい。その工程は実施の形態１を参酌することができる。

第２基板１００ｂを発光装置から剥離し、第２有機層７００ｂを形成する工程は、実施
の形態１を参酌することができる。

電極端子１５７を露出させる方法においても、実施の形態１を参酌することができる。

本発明の発光装置の作製方法により、電極端子１５７と重なる領域に穴を開けることが
できる。電極端子１５７にダメージを与えずに、樹脂等に穴を開けることができる。

当該発光装置の作製方法により、作製した発光装置は、着色層を介して発光素子の呈す
る光を外部に取り出すことができるので、所望の発光色を得ることが出来る。

＜発光装置の作製方法の変形例３＞
本発明の一態様の発光装置の作製方法で作製できる発光装置９０４の断面図を図１（Ｄ
）に示す。可撓性を有する基板５０１と第２有機層７００ｂで構成されているため、当該
発光装置９０４は可撓性を有する。また、当該発光装置９０４は、接着層１７０と第２剥
離層１０１ｂの間に、着色層１６６を有する。その他の構成は発光装置９０３と同様であ
る。

第２基板１００ｂに形成した着色層１６６は、接着層１７０を介して、第２電極層１２
２と接着すればよい。その工程は実施の形態１を参酌することができる。

第２基板１００ｂを発光装置から剥離し、第２有機層７００ｂを形成する工程は、実施
の形態１を参酌することができる。

第１基板１００ａを発光装置から剥離し、第１有機層７００ａと可撓性を有する基板５
０１を形成する工程は、実施の形態１を参酌することができる。

本発明の発光装置の作製方法により、電極端子１５７と重なる領域の開口が困難な樹脂
等に穴を開けることができる。電極端子１５７にダメージを与えずに、開口が困難な樹脂
等に穴を開けることができる。

また、可撓性を有する基板５０１と第２有機層７００ｂで構成されているため、当該発
光装置の作製方法により、フレキシブルな発光装置を得ることができる。

また、当該発光装置の作製方法により、作製した発光装置は、着色層を介して発光素子
の呈する光を外部に取り出すことができるので、所望の発光色を得ることが出来る。

（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の発光装置の一態様について、発光装置の構成を図７（Ａ）及
び図７（Ｂ）を用いて説明し、次に発光装置の作製方法を図８乃至図１２を用いて説明を
行う。

＜発光装置の構成＞
図７（Ａ）は、発光装置を示す上面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）を鎖線Ａ１−Ａ
２で切断した断面図である。

図７（Ａ）に示す発光装置は、可撓性を有する基板５０１上に設けられた画素部４５０
２、信号線回路部４５０３が設けられている。

各画素には、発光素子の駆動を制御するトランジスタ１５０を備える。また図７には信
号線回路部４５０３の一例としてトランジスタ１５２を示している。

図７（Ｂ）に示す発光装置は、接着層１７０により可撓性を有する基板５０１と可撓性
を有する基板５０２と、が貼り合わされた構造である。可撓性を有する基板５０１には、
トランジスタ１５０と、トランジスタ１５０上に形成された発光素子１３０と、各画素間
に形成された隔壁１２４と、電極端子１５７が形成されている。可撓性を有する基板５０
２には、遮光膜１６４と、着色層１６６とが形成されている。

また、図７（Ｂ）に示す発光装置は、発光素子１３０からの光が着色層１６６を介して
可撓性を有する基板５０２側から射出される、所謂トップエミッション構造の発光装置で
ある。

可撓性を有する基板５０１は、可撓性を有する基板５０１上に設けられた第１有機層７
００ａと、第１有機層７００ａ上に設けられた第１のバッファ層１０４と、第１のバッフ
ァ層１０４上に設けられた発光素子の駆動を制御するトランジスタ１５０と、トランジス
タ１５０と電気的に接続された発光素子１３０と、発光素子１３０間に隔壁１２４と、を
有している。

トランジスタ１５０は、第１のバッファ層１０４上に形成されたゲート電極層１０６と
、ゲート電極層１０６上に形成されたゲート絶縁層１０８と、ゲート絶縁層１０８上に形
成された半導体層１１０と、半導体層１１０上に形成されたソース電極層１１２ａ及びド
レイン電極層１１２ｂと、を有している。また、トランジスタ１５０は、第１の絶縁層１
１４と、第２の絶縁層１１６により覆われており、第２の絶縁層１１６の上には、第１電
極層１１８と、第１電極層１１８上に形成された有機化合物を含む層１２０と、有機化合
物を含む層１２０上に形成された第２電極層１２２と、を有している。

図７（Ｂ）に示すトランジスタ１５１やトランジスタ１５２は、トランジスタ１５０と
同様の構成である。ただし、トランジスタのサイズ（例えば、Ｌ長、及びＷ長）や、トラ
ンジスタの接続等は、各トランジスタで適宜調整することができる。

また、第１電極層１１８、有機化合物を含む層１２０、及び第２電極層１２２により発
光素子１３０が形成されている。また、発光素子１３０は、第１の絶縁層１１４、及び第
２の絶縁層１１６に設けられた開口を介してトランジスタ１５０と電気的に接続されてい
る。電極端子１５７は、第２の絶縁層１１６で覆われないようにする。電極端子１５７表
面に有機化合物を含む層１２０を形成するためである。

有機化合物を含む層１２０及び第２電極層１２２は、電極端子１５７の上面に接するよ
うに形成する。電極端子１５７と有機化合物を含む層１２０との界面で剥離し、接着層１
７０をはがすためである。

また、発光素子１３０は、隔壁１２４により分離されて画素を形成している。

隔壁１２４については、第１電極層１１８や、第１の絶縁層１１４、及び第２の絶縁層
１１６に設けられた開口などの段差により、上面に形成される膜が途切れないために設け
られる。そのため、隔壁１２４は、その上面に形成される膜が途切れないように、順テー
パ形状を有していることが好ましい。なお、順テーパ形状とは、下地となる層に他の層が
なだらかな角度で厚みを増して接する構成を言う。

ここで、図７（Ｂ）に示した発光装置の作製方法について、図８から図１２を用いて詳
細に説明を行う。

＜発光装置の作製方法＞
まず、第１基板１００ａ上に第１剥離層１０１ａを形成し、第１剥離層１０１ａ上に第
１のバッファ層１０４を形成する。第１のバッファ層１０４は、第１剥離層１０１ａを大
気に曝すことなく連続して形成することが好適である。連続して形成することにより、第
１剥離層１０１ａと第１のバッファ層１０４との間にゴミや、不純物の混入を防ぐことが
できる。

第１基板１００ａとしては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板
、金属基板などを用いることができる。詳細は、実施の形態１を参酌することができる。

第１剥離層１０１ａは、タングステン、モリブデン、チタン、タンタル、ニオブ、ニッ
ケル、コバルト、ジルコニウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリ
ジウム、シリコンから選択された元素、又は前記元素を含む合金材料、又は前記元素を含
む化合物材料からなり、単層又は積層された層である。シリコンを含む層の結晶構造は、
非晶質、微結晶、多結晶のいずれの場合でもよい。詳細は実施の形態１を参酌することが
できる。

次に、第１のバッファ層１０４を第１剥離層１０１ａ上に形成する。第１のバッファ層
１０４は、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、及び窒化酸化シリコン等を単層または多層
で形成するのが好ましい。

第１のバッファ層１０４は、スパッタリング法やプラズマＣＶＤ法、塗布法、印刷法等を
用いて形成することが可能であり、例えば、プラズマＣＶＤ法によって成膜温度を２５０
℃以上４００℃以下として形成することで、緻密で非常に透水性の低い膜とすることがで
きる。なお、第１のバッファ層１０４の厚さは１０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下、さらには
２００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下が好ましい。

次に、第１のバッファ層１０４、絶縁層１０３上に導電膜を形成しフォトリソグラフィ法
によりゲート電極層１０６を形成する（図８（Ａ）参照）。

ゲート電極層１０６の材料は、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、
アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらの元素を含む合金材
料を用いて、単層で又は積層して形成することができる。

次に、ゲート電極層１０６上にゲート絶縁層１０８を形成する。ゲート絶縁層１０８は、
プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法等を用いて、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化
窒化シリコン、窒化酸化シリコン、または酸化アルミニウムを単層で又は積層して形成す
ることができる。例えば、成膜ガスとして、ＳｉＨ_４、Ｎ_２Ｏを用いてプラズマＣＶＤ法
により酸化窒化シリコン膜を形成すればよい。

次に、半導体層を形成しフォトリソグラフィ法により島状の半導体層１１０を形成する（
図８（Ａ）参照）。

半導体層１１０の材料は、シリコン半導体や酸化物半導体を用いて形成することができる
。シリコン半導体としては、単結晶シリコンや多結晶シリコンなどがあり、酸化物半導体
としては、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系金属酸化物などを、適宜用いることができる。ただし、半
導体層１１０としては、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系金属酸化物である酸化物半導体を用いて、オ
フ電流の低い半導体層とすることで、後に形成される発光素子のオフ時のリーク電流が抑
制できるため、好ましい。本発明に適用できる酸化物半導体については、実施の形態４に
て説明する。

次に、ゲート絶縁層１０８、及び半導体層１１０上に導電膜を形成し、フォトリソグラフ
ィ法によりソース電極層１１２ａ及びドレイン電極層１１２ｂを形成する。

ソース電極層１１２ａ及びドレイン電極層１１２ｂに用いる導電膜としては、例えば、Ａ
ｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗから選ばれた元素を含む金属膜、または上述した
元素を含む金属窒化物膜（窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜）等を
用いることができる。また、Ａｌ、Ｃｕなどの金属膜の下側又は上側の一方または双方に
Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗなどの高融点金属膜またはそれらの金属窒化物膜（窒化チタン膜、窒化モ
リブデン膜、窒化タングステン膜）を積層させた構成としても良い。また、ソース電極層
１１２ａ及びドレイン電極層１１２ｂに用いる導電膜としては、導電性の金属酸化物で形
成しても良い。導電性の金属酸化物としては酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３等）、酸化スズ
（ＳｎＯ_２等）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＩＴＯ、酸化インジウム酸化亜鉛（Ｉｎ_２Ｏ_３―
ＺｎＯ等）、またはこれらの金属酸化物材料に酸化シリコンを含ませたものを用いること
ができる。

次に、電極端子１５７を形成する。電極端子１５７は、導電膜で形成すればよい。ソース
電極層１１２ａ及びドレイン電極層１１２ｂと形成と同時に、電極端子１５７を形成して
もよい。

次に、半導体層１１０、ソース電極層１１２ａ及びドレイン電極層１１２ｂ上に、第１の
絶縁層１１４を形成する（図８（Ｂ）参照）。第１の絶縁層１１４としては、酸化シリコ
ン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などの無機絶縁膜を用いることができる
。

次に、第１の絶縁層１１４上に第２の絶縁層１１６を形成する。

第２の絶縁層１１６としては、トランジスタ起因の表面凹凸を低減するために平坦化機能
を有する絶縁膜を選択するのが好適である。例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等の
有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材
料）等を用いることができる。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させる
ことで、第２の絶縁層１１６を形成してもよい。

次に、フォトリソグラフィ法により、第１の絶縁層１１４、及び第２の絶縁層１１６に電
極端子１５７、及びドレイン電極層１１２ｂに達する開口を形成する。開口方法は、ドラ
イエッチング、ウェットエッチングなど適宜選択すれば良い。

次に、第２の絶縁層１１６、及びドレイン電極層１１２ｂ上に導電膜を形成し、フォトリ
ソグラフィ工程により、第１電極層１１８を形成する。

第１電極層１１８としては、有機化合物を含む層１２０（後に形成される）が発する光を
効率よく反射する材料が好ましい。詳細は実施の形態１を参酌することができる。

次に、第１電極層１１８の上に隔壁１２４を形成する（図８（Ｃ）参照）。

隔壁１２４としては、有機絶縁材料、又は無機絶縁材料を用いて形成する。特に感光性の
樹脂材料を用い、その側壁が連続した曲率を持って形成される傾斜面となるように形成す
ることが好ましい。

有機化合物を含む層１２０を、電極端子１５７、第１電極層１１８および隔壁１２４に接
するように形成する。電極端子１５７に有機化合物を含む層１２０を形成する理由は、電
極端子１５７上の接着層１７０をはがしやすくするためである。有機化合物を含む層１２
０および第２電極層１２２に用いることができる材料は、実施の形態１および２を参酌す
ることができる。

なお、本実施の形態においては、有機化合物を含む層１２０が発する光は、着色層１６６
を介して射出する構造について例示したが、これに限定されるものではない。有機化合物
を含む層１２０を各色（例えば、ＲＧＢ）に塗り分けて、着色層１６６を用いない構成と
してもよい。ただし、有機化合物を含む層１２０を塗りわけを行うことにより、工程数の
増加、コストの増加など恐れがあるために、本実施の形態に示した白色発光を呈する有機
化合物を含む層１２０と着色層１６６による構成が好適である。

次に、有機化合物を含む層１２０上に第２電極層１２２を形成する（図８（Ｄ）参照）。
第２電極層１２２も、電極端子１５７上に形成してもよい。

第２電極層１２２としては、透光性の金属酸化物を用いて形成することができる。適用
できる材料については実施の形態１を参酌することができる。

なお、第１電極層１１８、または第２電極層１２２は、いずれか一方は発光素子１３０
の陽極として機能し、他方は発光素子１３０の陰極として機能する。陽極として機能する
電極には、仕事関数の大きな物質が好ましく、陰極として機能する電極には仕事関数の小
さな物質が好ましい。

また、第１電極層１１８、有機化合物を含む層１２０、及び第２電極層１２２により発
光素子１３０が形成される。

以上の工程により、第１基板１００ａ上に、発光素子の駆動を制御するトランジスタ１
５０、トランジスタ１５１、及び発光素子１３０が形成される。

次に、第２基板１００ｂ上に、遮光膜１６４、着色層１６６、及びオーバーコート層１
６８の形成方法を以下に示す。

まず、第２基板１００ｂ上に第２剥離層１０１ｂを形成し、第２剥離層１０１ｂ上に第
２のバッファ層１６２を形成する（図９（Ａ）参照）。

第２剥離層１０１ｂ、及び第２のバッファ層１６２は、先に記載した第１剥離層１０１
ａ、及び第１のバッファ層１０４と同様の材料、及び手法により形成することができる。

次に、第２のバッファ層１６２上に、パッシベーション層１６３と導電膜を形成し、フ
ォトリソグラフィ法を用いて導電膜を加工し、遮光膜１６４を形成する（図９（Ｂ）参照
）。

遮光膜１６４により、各画素間での混色を防止することができる。遮光膜１６４として
は、チタン、クロムなどの反射率の低い金属膜、または、黒色顔料や黒色染料が含浸され
た有機樹脂膜などを用いることができる。

次に、パッシベーション層１６３、及び遮光膜１６４の上に、着色層１６６を形成する
。

着色層１６６については、特定の波長帯域の光を透過する有色層である。例えば、赤色
の波長帯域の光を透過する赤色（Ｒ）のカラーフィルタ、緑色の波長帯域の光を透過する
緑色（Ｇ）のカラーフィルタ、青色の波長帯域の光を透過する青色（Ｂ）のカラーフィル
タなどを用いることができる。各カラーフィルタは、公知の材料を用いて、印刷法、イン
クジェット法、フォトリソグラフィ法を用いたエッチング方法などでそれぞれ所望の位置
に形成する。

なお、ここでは、ＲＧＢの３色を用いた方法について説明したが、これに限定されず、
ＲＧＢＹ（黄色）等の４色を用いた構成、または、５色以上の構成としてもよい。

次に、遮光膜１６４、及び着色層１６６の上にオーバーコート層１６８を形成する（図
９（Ｃ）参照）。

オーバーコート層１６８は、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の有機樹脂膜により形成
することができる。オーバーコート層１６８により、着色層１６６に含有された不純物成
分等の有機化合物を含む層１２０側への拡散を防止することができる。また、オーバーコ
ート層１６８は、有機樹脂膜と無機絶縁膜との積層構造としてもよい。無機絶縁膜として
は、窒化シリコン、酸化シリコンなどを用いることができる。なお、オーバーコート層１
６８は、設けない構成としてもよい。

また、後に接着層１７０を形成する場合において、接着層１７０に用いる樹脂を第２基
板１００ｂ上に塗布する場合、オーバーコート層１６８の材料として当該樹脂に対してぬ
れ性の高い材料を用いることが好ましい。特に、オーバーコート層１６８に用いる材料と
しては、透過率が高いこと、当該樹脂と接触したときに反応しないこと、また当該樹脂を
塗布する際に用いる溶媒に溶解しないこと、などが望まれる。例えば、オーバーコート層
１６８にＩＴＯ膜などの酸化物導電膜や、透光性を有する程度に薄いＡｇ膜などの金属膜
を用いることが好ましい。

以上の工程により、第２基板１００ｂ上に、第２剥離層１０１ｂ、第２のバッファ層１
６２、パッシベーション層１６３、遮光膜１６４、着色層１６６、及びオーバーコート層
１６８を形成することができる。なお、本実施の形態では、第２基板１００ｂ上に着色層
１６６を形成しているので、以下に示す第１基板１００ａとの貼り合わせ精度を、１０ｐ
ｐｍ以下さらに好ましくは、５ｐｐｍ以下にすることができる。

次に、第１基板１００ａと第２基板１００ｂとの位置合わせをして、接着層１７０を用
いて張り合わせを行う（図１０（Ａ）参照）。

接着層１７０に用いることができる材料は、実施の形態１を参酌することができる。

また、接着層１７０と第２電極層１２２の間に、透湿性の低い封止膜が形成されていて
もよい。透湿性の低い封止膜としては、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミ
ニウム等を用いることができる。

次に、第２基板１００ｂに形成された第２剥離層１０１ｂと第２基板１００ｂの間で剥
離（分離）を行う（図１０（Ｂ）参照）。剥離方法には様々な方法を用いることができる
。

なお、第１基板１００ａに形成した第１剥離層１０１ａと、第２基板１００ｂに形成し
た第２剥離層１０１ｂの平面方向での大きさは、異なっていても良い。例えば、第２剥離
層１０１ｂの大きさを第１剥離層１０１ａよりも小さく形成しておくことで、第１基板１
００ａと第２基板１００ｂを貼り合わせ後に、第２剥離層１０１ｂに溝が形成しやすくな
るので好適である。

剥離方法としては、機械的な力を加えること（人間の手や治具で引き剥がす処理や、ロ
ーラーを回転させながら分離する処理、超音波処理等）を用いて行えばよい。また、溝に
液体を滴下し、第２剥離層１０１ｂ及び第２のバッファ層１６２の界面に液体を浸透させ
て第２剥離層１０１ｂから第２のバッファ層１６２を剥離してもよい。また、溝にＮＦ_３
、ＢｒＦ_３、ＣｌＦ_３等のフッ化ガスを導入し、第２剥離層１０１ｂをフッ化ガスでエッ
チングし除去して、絶縁表面を有する第２基板１００ｂから第２のバッファ層１６２を剥
離する方法を用いてもよい。

また例えば、第２剥離層１０１ｂとして酸化しやすい金属（例えばタングステン、モリ
ブデン、チタンなど）または当該金属を含む合金を、第２のバッファ層１６２に酸化物（
例えば酸化シリコンなど）をそれぞれ用い、第２のバッファ層１６２を形成した後に熱処
理を施すことにより、これらの界面に金属酸化物の層を形成する。当該金属酸化物の層で
第２剥離層１０１ｂと第２のバッファ層１６２とを剥離することができる。このとき、剥
離後の第２剥離層１０１ｂの表面、及び第２のバッファ層１６２の表面のいずれか一方、
または両方に当該金属酸化物の層が付着する場合がある。また、第２のバッファ層１６２
に第２剥離層１０１ｂの一部が付着する場合もある。ここで、当該金属酸化物の層を形成
する際、第２のバッファ層１６２を形成する前に第２剥離層１０１ｂの表面を熱酸化、プ
ラズマ酸化などの酸化処理を施して、第２剥離層１０１ｂの表面に金属酸化物の層を形成
してもよい。

このように、第２剥離層１０１ｂと第２のバッファ層１６２の間で剥離してもよい。そ
の場合には、第２剥離層１０１ｂが第２基板１００ｂと共に剥離され、作製される発光装
置に第２剥離層１０１ｂが残存しない構成となる。

その他の剥離方法としては、第２剥離層１０１ｂをタングステンで形成した場合は、ア
ンモニア水と過酸化水素水の混合溶液により第２剥離層１０１ｂをエッチングしながら剥
離を行うことができる。

また第２剥離層１０１ｂとして、窒素、酸素や水素等を含む膜（例えば、水素を含む非
晶質シリコン膜、水素含有合金膜、酸素含有合金膜など）を用い、第２基板１００ｂとし
て透光性を有する基板を用いた場合には、第２基板１００ｂから第２剥離層１０１ｂにレ
ーザー光を照射して、剥離層内に含有する窒素、酸素や水素を気化させて、第２基板１０
０ｂと第２剥離層１０１ｂとの間で剥離する方法を用いることができる。

次に、第２のバッファ層１６２に、可撓性を有する基板５０２を第２有機層７００ｂを
用いて接着する（図１１（Ａ）参照）。

可撓性を有する基板５０２としては、可撓性及び可視光に対する透光性を有する基板を
用いることができる。また、可撓性を有する基板５０２に、タッチパネル機能を有する基
板を用いても良い。例えば、可撓性を有する基板５０２の一方の面に、透光性導電膜を形
成した基板を用いればよい。タッチパネルの検出方式は、種々方式を用いることができる
が、投影型静電容量方式が好ましい。可撓性を有する基板５０２にタッチパネルの機能を
持たせることにより、発光装置を薄くすることができる。

なお、本実施の形態で示す発光装置は可撓性を有する基板５０２側の面から発光を取り
出すトップエミッション型の発光装置であるため、第１基板１００ａとして非透光性を有
する程度に薄くフィルム化した金属基板を用いてもよい。金属基板は光を取り出さない側
に設ける。金属基板を構成する材料としては特に限定はないが、アルミニウム、銅、ニッ
ケルやアルミニウム合金若しくはステンレスなどの金属の合金などを好適に用いることが
できる。

可撓性を有する基板５０２の材料中に繊維体が含まれている場合、繊維体は有機化合物
または無機化合物の高強度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率または
ヤング率の高い繊維のことを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ
エステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフ
ェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラ
ス繊維としては、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｑガラス等を用いたガラス繊維が挙げ
られる。これらは、織布または不織布の状態で用い、この繊維体に有機樹脂を含浸させ有
機樹脂を硬化させた構造物を可撓性を有する基板５０２として用いても良い。可撓性を有
する基板５０２として繊維体と有機樹脂からなる構造物を用いると、曲げや局所的押圧に
よる破損に対する信頼性が向上するため、好ましい構成である。

第２有機層７００ｂとしては、紫外線硬化型接着剤など光硬化型の接着剤、反応硬化型
接着剤、熱硬化型接着剤、または嫌気型接着剤など各種硬化型接着剤を用いることができ
る。これらの接着剤の材質としてはエポキシ樹脂やアクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェ
ノール樹脂などを用いることができる。

なお、可撓性を有する基板５０２としてプリプレグを用いた場合には、第２有機層７０
０ｂを用いずに可撓性を有する基板５０２と第２のバッファ層１６２とを圧着して貼り合
わせてもよい。

次に、第１基板１００ａに形成された第１剥離層１０１ａと第１基板１００ａの間で剥
離（分離）を行い、第１有機層７００ａを用いて可撓性を有する基板５０１の接着を行う
（図１１（Ｂ）参照）。

剥離方法には上述した第２基板１００ｂに形成された第２剥離層１０１ｂと第２のバッ
ファ層１６２の間で剥離した方法と同様な手法により行うことができる。また、可撓性を
有する基板５０１、及び第１有機層７００ａは、それぞれ可撓性を有する基板５０２、及
び第２有機層７００ｂと同様な材料、及び手法により形成することができる。

なお上述のように、第１剥離層１０１ａと第１のバッファ層１０４の間で剥離してもよ
い。その場合には、第１剥離層１０１ａが第１基板１００ａと共に剥離され、作製される
発光装置に第１剥離層１０１ａが残存しない構成となる。

また、上述のように第１剥離層１０１ａとして酸化しやすい金属または合金を用いて、
これを酸化して得られる金属酸化物の層で剥離を行う場合には、第１の剥離層１０１ａの
表面、及び第１のバッファ層１０４の表面のいずれか一方または両方に当該金属酸化物の
層が付着する場合がある。

可撓性を有する基板５０１側の面から発光を取り出すボトムエミッション型の発光装置
とした場合、可撓性を有する基板５０２にタッチパネル機能を有する基板を用いても良い
。

以上の工程により、可撓性を有する基板に形成された発光装置を作製することができる。

また、本実施の形態では、第２基板１００ｂを剥離したのち、第１基板１００ａを剥離
する方法を例示したが、本明細書中で開示する発明はこれに限らず、第１基板１００ａを
剥離したのち、第２基板１００ｂを剥離してもよい。

また、本実施の形態では、第１基板１００ａ上に形成したトランジスタ１５０、発光素
子１３０から、第１基板１００ａを剥離し、可撓性を有する基板５０１に転置する方法を
例示した。しかし、本明細書中で開示する発明はこれに限らず、可撓性を有する基板５０
１にトランジスタ１５０、発光素子１３０等を直接形成してもよい。

次に、電極端子１５７と重なる部分を囲むように可撓性を有する基板５０２側から、可
撓性を有する基板５０２と第２有機層７００ｂに切り込みを入れる（図１２（Ａ））。

次に、電極端子１５７と重なる部分を囲むように切り込みを入れた第２有機層７００ｂ
の一部を、発光装置から引き剥がす方向に引っ張ればよい。有機化合物を含む層１２０と
電極端子１５７の界面は密着性が低いので、電極端子１５７を露出させることができる（
図１２（Ｂ））。

次に、上記で開口した穴を、導電層６００で埋め込みを行う。導電層６００は、銀ペー
スト等で形成することが好ましい。導電層６００はＦＰＣ４５１８を有する端子と、異方
性導電膜４５１９を介して電気的に接続され、外部電源と外部信号を、発光装置内のトラ
ンジスタ等に入力することが可能となる。または異方性導電膜４５１９を用いずに、導電
層６００として異方性導電性フィルム、または異方性導電性ペーストを用い、ＦＰＣ４５
１８をその上層に配置した後、熱圧着によりＦＰＣ４５１８と電極端子１５７とを導電層
６００を介して電気的に接続してもよい。または、ＦＰＣに変えてＩＣチップを直接実装
する方法を用いてもよい。

また、本実施の形態では、発光装置の一つとして、アクティブマトリクス型の発光装置
について例示したが、パッシブマトリクス型の発光装置に適用することも可能である。

以上のように、本実施の形態に示す発光装置は、電極端子１５７に接するように、有機
化合物を含む層１２０と第２電極層１２２を形成する。有機化合物を含む層１２０と電極
端子１５７の界面は密着性が低いので、電極端子１５７に重なる接着層１７０、第２有機
層、および可撓性を有する基板を引き剥がすことにより穴を形成することができる。

ここで上述のように、第１基板１００ａや第２基板１００ｂの剥離の際に、剥離層とバ
ッファ層の間で剥離した場合には、図１６に示すように作製される発光装置に剥離層が残
存しない構成となる。なお、図１６は第１剥離層１０１ａと第２剥離層１０１ｂのいずれ
も残存していない場合における、発光装置の断面概略図である。発光素子１３０からの発
光を取り出す側には、剥離層が存在しない構成とすることにより発光装置からの発光の取
り出し効率を向上させることができる。

なお、剥離層が発光装置に残存する構成とする場合には、発光素子１３０からの発光を
取り出す側に用いる剥離層として、透光性の材料を用いることが好ましい。また剥離層と
して金属膜、合金膜または半導体膜を用いる場合には、光を透過する程度に薄く形成する
ことが好ましい。

また、本発明の一態様の発光装置の作製方法は、大型の基板に複数の発光装置を同時に
作製する、いわゆる多面取りを行う場合に好適である。例えば、第１基板１００ａと第２
基板１００ｂとに同じ大きさの大型基板を用いて、可撓性を有する基板上に複数の発光装
置を作製する。その後、それぞれの発光装置ごとに分断した後に、ＦＰＣ４５１８と電気
的に接続する電極端子１５７を露出させることができる。

例えば従来の方法を用いて多面取りを行う場合では、分断は電極端子１５７を露出させ
るために、可撓性を有する基板５０２の分断位置を、可撓性を有する基板５０１の分断位
置と異ならせる必要があった。しかしこの方法では、可撓性を有する基板５０１と５０２
とは接着層１７０により接着されているため、電極端子１５７上の可撓性を有する基板５
０２を除去することが困難であった。本発明の一態様の発光装置の作製方法によれば、可
撓性を有する基板５０１及び５０２を同じ位置で分断することができるため、歩留まりよ
く多数の発光装置を同時に作製することができ、生産性を高めることができる。

さらに、第１基板１００ａと第２基板１００ｂとに同じ大きさの基板を用いることで、
異なる大きさの基板を準備する必要がないため、用いる基板の種類や作製装置（例えば成
膜装置など）を共通化することも可能となり、生産性を向上できる。さらに、これらの基
板に同じ大きさの基板を用いることで、それぞれの基板を剥離（分離）する際に、発光装
置を構成する膜に応力が集中してクラックなどが生じてしまう不具合を抑制できる。

本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可
能である。

（実施の形態３）
＜発光素子の構成＞
図１３（Ａ）に示す発光素子１３０は、一対の電極（第１電極層１１８、第２電極層１
２２）間に有機化合物を含む層１２０が挟まれた構造を有する。なお、以下の本実施の形
態の説明においては、例として、第１電極層１１８を陽極として用い、第２電極層１２２
を陰極として用いるものとする。

また、有機化合物を含む層１２０は、少なくとも発光層を含んで形成されていればよく
、発光層以外の機能層を含む積層構造であっても良い。発光層以外の機能層としては、正
孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い
物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等を含む層を用いること
ができる。具体的には、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等の機能層を
適宜組み合わせて用いることができる。

図１３（Ａ）に示す発光素子１３０は、第１電極層１１８と第２電極層１２２との間に
生じた電位差により電流が流れ、有機化合物を含む層１２０において正孔と電子とが再結
合し、発光するものである。つまり有機化合物を含む層１２０に発光領域が形成されるよ
うな構成となっている。

本発明において、発光素子１３０からの発光は、第１電極層１１８、または第２電極層
１２２側から外部に取り出される。従って、第１電極層１１８、または第２電極層１２２
のいずれか一方は透光性を有する物質で成る。

なお、有機化合物を含む層１２０は図１３（Ｂ）のように第１電極層１１８と第２電極
層１２２との間に複数積層されていても良い。ｎ（ｎは２以上の自然数）層の積層構造を
有する場合には、ｍ（ｍは自然数、ｍは１以上ｎ−１以下）番目の有機化合物を含む層１
２０と、（ｍ＋１）番目の有機化合物を含む層１２０との間には、それぞれ電荷発生層１
２０ａを設けることが好ましい。

電荷発生層１２０ａは、有機化合物と金属酸化物の複合材料、金属酸化物、有機化合物
とアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物との複合材料の他、これらを
適宜組み合わせて形成することができる。有機化合物と金属酸化物の複合材料としては、
例えば、有機化合物と酸化バナジウムや酸化モリブデンや酸化タングステン等の金属酸化
物を含む。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化
水素等の低分子化合物、または、それらの低分子化合物を基本骨格としたオリゴマー、デ
ンドリマー、ポリマー等など、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物と
しては、正孔輸送性有機化合物として正孔移動度が１０^−６ｃｍ^２／Ｖｓ以上であるもの
を適用することが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら
以外のものを用いてもよい。なお、電荷発生層１２０ａに用いるこれらの材料は、キャリ
ア注入性、キャリア輸送性に優れているため、発光素子１３０の低電流駆動、および低電
圧駆動を実現することができる。

なお、電荷発生層１２０ａは、有機化合物と金属酸化物の複合材料と他の材料とを組み
合わせて形成してもよい。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、電子
供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合
わせて形成してもよい。また、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、透明導電
膜とを組み合わせて形成してもよい。

このような構成を有する発光素子１３０は、エネルギーの移動や消光などの問題が起こ
り難く、材料の選択の幅が広がることで高い発光効率と長い寿命とを併せ持つ発光素子と
することが容易である。また、一方の発光層で燐光発光、他方で蛍光発光を得ることも容
易である。

なお、電荷発生層１２０ａとは、第１電極層１１８と第２電極層１２２に電圧を印加し
たときに、電荷発生層１２０ａに接して形成される一方の有機化合物を含む層１２０に対
して正孔を注入する機能を有し、他方の有機化合物を含む層１２０に電子を注入する機能
を有する。

図１３（Ｂ）に示す発光素子１３０は、有機化合物を含む層１２０に用いる発光物質の
種類を変えることにより様々な発光色を得ることができる。また、発光物質として発光色
の異なる複数の発光物質を用いることにより、ブロードなスペクトルの発光や白色発光を
得ることもできる。

図１３（Ｂ）に示す発光素子１３０を用いて、白色発光を得る場合、複数の有機化合物
を含む層１２０の組み合わせとしては、赤、青及び緑色の光を含んで白色に発光する構成
であればよく、例えば、青色の蛍光材料を発光物質として含む第１の発光層と、緑色と赤
色の燐光材料を発光物質として含む第２の発光層を有する構成が挙げられる。また、赤色
の発光を示す第１の発光層と、緑色の発光を示す第２の発光層と、青色の発光を示す第３
の発光層とを有する構成とすることもできる。または、補色の関係にある光を発する発光
層を有する構成であっても白色発光が得られる。発光層が２層積層された積層型素子にお
いて、第１の発光層から得られる発光の発光色と第２の発光層から得られる発光の発光色
を補色の関係にする場合、補色の関係としては、青色と黄色、あるいは青緑色と赤色など
が挙げられる。

なお、上述した積層型素子の構成において、積層される発光層の間に電荷発生層を配置
することにより、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での長寿命素子を実現すること
ができる。また、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一な
発光が可能となる。

本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可
能である。

（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態２における半導体層に用いることのできる酸化物半導体
について詳述する。

トランジスタの半導体層に用いる酸化物半導体としては、少なくともインジウム（Ｉｎ
）または亜鉛（Ｚｎ）を含むことが好ましい。特にＩｎ及びＺｎを含むことが好ましい。
また、それらに加えて、酸素を強く結びつけるスタビライザーを有することが好ましい。
スタビライザーとしては、ガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハ
フニウム（Ｈｆ）及びアルミニウム（Ａｌ）の少なくともいずれかを有すればよい。

また、他のスタビライザーとして、ランタノイドである、ランタン（Ｌａ）、セリウム
（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウ
ム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホ
ルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、
ルテチウム（Ｌｕ）のいずれか一種または複数種を有してもよい。

例えば、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物や、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ
−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｚｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ｇａ−
Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物や、Ｉｎ−Ｈｆ−
Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｃｅ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｐｒ−Ｚ
ｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｎｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｕ−Ｚｎ
系酸化物、Ｉｎ−Ｇｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｄｙ−Ｚｎ系
酸化物、Ｉｎ−Ｈｏ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｍ−Ｚｎ系酸
化物、Ｉｎ−Ｙｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌｕ−Ｚｎ系酸化物や、Ｉｎ−Ｚｎ系酸化物、
Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｚｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｓｎ−Ｍｇ系酸化物、
Ｉｎ−Ｍｇ系酸化物や、Ｉｎ−Ｇａ系酸化物、Ｉｎ系酸化物、Ｓｎ系酸化物、Ｚｎ系酸化
物などを用いることができる。

なお、ここで、例えば、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物とは、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを主成分
として有する酸化物という意味であり、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎの比率は問わない。

また、酸化物半導体として、ＩｎＭＯ_３（ＺｎＯ）_ｍ（ｍ＞０）で表記される材料を用
いてもよい。なお、Ｍは、Ｇａ、Ｆｅ、Ｍｎ及びＣｏから選ばれた一の金属元素または複
数の金属元素を示す。また、酸化物半導体として、Ｉｎ_２ＳｎＯ_５（ＺｎＯ）_ｎ（ｎ＞０
）で表記される材料を用いてもよい。

例えば、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝３：１：２、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１またはＩｎ：
Ｇａ：Ｚｎ＝２：２：１の原子数比のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物やその組成の近傍の酸化
物を用いることができる。または、Ｉｎ：Ｓｎ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｓｎ：Ｚｎ＝
２：１：３またはＩｎ：Ｓｎ：Ｚｎ＝２：１：５の原子数比のＩｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物
やその組成の近傍の酸化物を用いるとよい。

なお、例えば、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎの原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝ａ：ｂ：ｃ（ａ＋ｂ
＋ｃ＝１）である酸化物の組成が、原子数比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝Ａ：Ｂ：Ｃ（Ａ＋Ｂ＋
Ｃ＝１）の酸化物の組成の近傍であるとは、ａ、ｂ、ｃが、式（１）を満たすことをいう
。

（ａ―Ａ）^２＋（ｂ―Ｂ）^２＋（ｃ―Ｃ）^２≦ｒ^２ （１）

ｒとしては、例えば、０．０５とすればよい。他の酸化物でも同様である。

しかし、これらに限られず、必要とする半導体特性（電界効果移動度、しきい値電圧等
）に応じて適切な組成のものを用いればよい。また、必要とする半導体特性を得るために
、キャリア濃度や不純物濃度、欠陥密度、金属元素と酸素の原子数比、原子間距離、密度
等を適切なものとすることが好ましい。

また、酸化物半導体を半導体層に用いたトランジスタは、酸化物半導体を高純度化する
ことにより、オフ電流（ここでは、オフ状態のとき、例えばソース電位を基準としたとき
のゲート電位との電位差がしきい値電圧以下のときのドレイン電流とする）を十分に低く
することができる。例えば酸化物半導体の高純度化は、加熱成膜により水素や水酸基を酸
化物半導体中に含ませないようにし、または成膜後の加熱により膜中から除去することで
、実現できる。高純度化されることにより、チャネル領域にＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物を
用いたトランジスタで、チャネル幅あたりのオフ電流を１×１０^−２４Ａ／μｍ（１ｙＡ
／μｍ）から１×１０^−２２Ａ／μｍ（１００ｙＡ／μｍ）程度とすることが可能である
。

半導体層に用いることのできる酸化物半導体膜は、例えば非単結晶を有してもよい。非
単結晶は、例えば、ＣＡＡＣ（Ｃ Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）、多結
晶、微結晶、非晶質部を有する。非晶質部は、微結晶、ＣＡＡＣよりも欠陥準位密度が高
い。また、微結晶は、ＣＡＡＣよりも欠陥準位密度が高い。なお、ＣＡＡＣを有する酸化
物半導体を、ＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ
Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）と呼ぶ。

好ましくは、酸化物半導体膜は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜とする。ＣＡＡＣ−ＯＳは、例えば
、ｃ軸配向し、ａ軸または／およびｂ軸はマクロに揃っていない。

酸化物半導体膜は、例えば微結晶を有してもよい。なお、微結晶を有する酸化物半導体
を、微結晶酸化物半導体と呼ぶ。微結晶酸化物半導体膜は、例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ
未満のサイズの微結晶（ナノ結晶ともいう。）を膜中に含む。

酸化物半導体膜は、例えば非晶質部を有してもよい。なお、非晶質部を有する酸化物半
導体を、非晶質酸化物半導体と呼ぶ。非晶質酸化物半導体膜は、例えば、原子配列が無秩
序であり、結晶成分を有さない。または、非晶質酸化物半導体膜は、例えば、完全な非晶
質であり、結晶部を有さない。

なお、酸化物半導体膜が、ＣＡＡＣ−ＯＳ、微結晶酸化物半導体、非晶質酸化物半導体
の混合膜であってもよい。混合膜は、例えば、非晶質酸化物半導体の領域と、微結晶酸化
物半導体の領域と、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域と、を有する。また、混合膜は、例えば、非晶
質酸化物半導体の領域と、微結晶酸化物半導体の領域と、ＣＡＡＣ−ＯＳの領域と、の積
層構造を有してもよい。

なお、酸化物半導体膜は、例えば、単結晶を有してもよい。

酸化物半導体膜は、複数の結晶部を有し、当該結晶部のｃ軸が被形成面の法線ベクトル
または表面の法線ベクトルに平行な方向に揃っていることが好ましい。なお、異なる結晶
部間で、それぞれａ軸およびｂ軸の向きが異なっていてもよい。そのような酸化物半導体
膜の一例としては、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜がある。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる結晶部は、一辺が１００ｎｍ未満の立方体内に収まる大き
さであることが多い。また、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）による観察像では、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれ
る結晶部と結晶部との境界は明確ではない。また、ＴＥＭによってＣＡＡＣ−ＯＳ膜には
粒界（グレインバウンダリーともいう。）は確認できない。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜
は、粒界に起因する電子移動度の低下が抑制される。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる結晶部は、例えばｃ軸がＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面の法
線ベクトルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向に揃い、かつａｂ面に垂直な方向から
見て三角形状または六角形状の原子配列を有し、ｃ軸に垂直な方向から見て金属原子が層
状または金属原子と酸素原子とが層状に配列している。なお、異なる結晶部間で、それぞ
れａ軸及びｂ軸の向きが異なっていてもよい。本明細書において、単に垂直と記載する場
合、８０°以上１００°以下、好ましくは８５°以上９５°以下の範囲も含まれることと
する。また、単に平行と記載する場合、−１０°以上１０°以下、好ましくは−５°以上
５°以下の範囲も含まれることとする。

なお、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜において、結晶部の分布が一様でなくてもよい。例えば、ＣＡ
ＡＣ−ＯＳ膜の形成過程において、酸化物半導体膜の表面側から結晶成長させる場合、被
形成面の近傍に対し表面の近傍では結晶部の占める割合が高くなることがある。また、Ｃ
ＡＡＣ−ＯＳ膜へ不純物を添加することにより、当該不純物添加領域において結晶部の結
晶化が低下することもある。

ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる結晶部のｃ軸は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面の法線ベク
トルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向になるように揃うため、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の
形状（被形成面の断面形状または表面の断面形状）によっては互いに異なる方向を向くこ
とがある。また、結晶部は、成膜したとき、または成膜後に加熱処理などの結晶化処理を
行ったときに形成される。したがって、結晶部のｃ軸は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜が形成された
ときの被形成面の法線ベクトルまたは表面の法線ベクトルに平行な方向になるように揃う
。

また、ＣＡＡＣ−ＯＳは、例えば、欠陥準位密度を低減することで形成することができ
る。酸化物半導体において、例えば、酸素欠損は欠陥準位である。酸素欠損は、トラップ
準位となることや、水素を捕獲することによってキャリア発生源となることがある。ＣＡ
ＡＣ−ＯＳを形成するためには、例えば、酸化物半導体に酸素欠損を生じさせないことが
重要となる。従って、ＣＡＡＣ−ＯＳは、欠陥準位密度の低い酸化物半導体である。また
は、ＣＡＡＣ−ＯＳは、酸素欠損の少ない酸化物半導体である。

不純物濃度が低く、欠陥準位密度の低い（酸素欠損の少ない）ことを高純度真性または
実質的に高純度真性と呼ぶ。高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体は
、キャリア発生源が少ないため、キャリア密度を低くすることができる場合がある。従っ
て、当該酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタは、しきい値電圧がマイ
ナスとなる電気特性（ノーマリーオンともいう。）になることが少ない場合がある。また
、高純度真性または実質的に高純度真性である酸化物半導体は、欠陥準位密度が低いため
、トラップ準位密度も低くなる場合がある。従って、当該酸化物半導体をチャネル形成領
域に用いたトランジスタは、電気特性の変動が小さく、信頼性の高いトランジスタとなる
場合がある。なお、酸化物半導体のトラップ準位に捕獲された電荷は、消失するまでに要
する時間が長く、あたかも固定電荷のように振る舞うことがある。そのため、トラップ準
位密度の高い酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタは、電気特性が不安
定となる場合がある。

高純度真性または実質的に高純度真性であるＣＡＡＣ−ＯＳを用いたトランジスタは、
可視光や紫外光の照射による電気特性の変動が小さい。よって、当該トランジスタは、信
頼性が高い。

スパッタリング法を用いてＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜する場合、成膜時の基板温度を高く
することが好ましい。例えば、基板加熱温度を１００℃以上６００℃以下、好ましくは２
００℃以上５００℃以下、さらに好ましくは１５０℃以上４５０℃以下として酸化物膜を
成膜することによりＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜することができる。

また、スパッタリング法に用いる電源として、直流（ＤＣ）電源を用いることが好まし
い。なお、高周波（ＲＦ）電源、交流（ＡＣ）電源を用いることもできる。ただし、ＲＦ
電源は、大面積の基板へ成膜可能なスパッタリング装置への適用が困難である。また、以
下に示す観点からＡＣ電源よりもＤＣ電源が好ましいと考えられる。

スパッタリング用ターゲットとしてＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ化合物ターゲットを用いる場
合、例えばＩｎＯ_ｘ粉末、ＧａＯ_ｙ粉末、及びＺｎＯ_ｚ粉末を２：２：１、８：４：３、
３：１：１、１：１：１、４：２：３、３：１：２、３：１：４、１：６：４、１：６：
９等のｍｏｌ数比で混合して形成したＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ化合物ターゲットを用いるこ
とが好ましい。ｘ、ｙ、及びｚは任意の正の数である。なお、スパッタリング用ターゲッ
トは、多結晶であってもよい。

また、マグネトロンを用い、磁場によりスパッタリング用ターゲットの近傍のプラズマ
空間を高密度化してもよい。マグネトロンスパッタリング装置では、例えば、スパッタリ
ング用ターゲットの前方に磁場を形成するため、スパッタリング用ターゲットの後方に磁
石組立体が配置される。当該磁場は、スパッタリング用ターゲットのスパッタリング時に
おいて、電離した電子やスパッタリングにより生じた二次電子を捉える。このようにして
捕捉された電子は成膜室内の希ガス等の不活性ガスとの衝突確率を高め、その結果プラズ
マ密度が高まる。これにより、例えば被素子形成層の温度を著しく上昇させることなく、
成膜の速度を上げることができる。

スパッタリング法を用いてＣＡＡＣ−ＯＳ膜を形成する場合、例えば、スパッタリング
装置の成膜室内に存在する不純物（水素、水、二酸化炭素、及び窒素など）を低減するこ
とが好ましい。また、成膜ガス中の不純物を低減することが好ましい。例えば、酸素ガス
やアルゴンガスの成膜ガスとして、露点が−４０℃以下、好ましくは−８０℃以下、より
好ましくは−１００℃以下にまで高純度化したガスを用いることにより、ＣＡＡＣ−ＯＳ
膜に対する不純物の混入を抑制することができる。

スパッタリング法を用いてＣＡＡＣ−ＯＳ膜を形成する場合、成膜ガス中の酸素割合を
高くし、電力を最適化して成膜時のプラズマダメージを抑制させることが好ましい。例え
ば、成膜ガス中の酸素割合を、３０体積％以上、好ましくは１００体積％にすることが好
ましい。

スパッタリング法を用いてＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜する場合、成膜時の基板加熱に加え
、加熱処理を行ってもよい。加熱処理により、例えば酸化物膜中の不純物濃度を低減させ
ることができる。

上記加熱処理は、例えば３５０℃以上基板の歪み点未満の温度、さらには、３５０℃以
上４５０℃以下で行ってもよい。なお、加熱処理を複数回行ってもよい。

上記加熱処理に用いられる加熱処理装置としては、ＧＲＴＡ（Ｇａｓ Ｒａｐｉｄ Ｔ
ｈｅｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）装置又はＬＲＴＡ（Ｌａｍｐ Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅ
ｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）装置などのＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎ
ｎｅａｌｉｎｇ）装置を用いてもよい。なお、これに限定されず、電気炉など、別の加熱
処理装置を用いてもよい。

上記工程に示すように、成膜中に、水素や水などを膜中に含ませないようにすることに
より、酸化物半導体膜に含まれる不純物濃度を低減する。また、酸化物半導体膜の成膜後
に、加熱処理を行うことにより、酸化物半導体膜に含まれる水素や水などを除去すること
によって、不純物濃度を低減してもよい。この後に、酸化物半導体膜に酸素を供給し、酸
素欠損を補填することにより、酸化物半導体膜を高純度化することができる。また、酸化
物半導体膜に酸素を添加してもよい。高純度化された酸化物半導体膜は、ｉ型（真性半導
体）又はｉ型に限りなく近い。また、ｉ型に限りなく近い酸化物半導体膜のキャリア密度
は、１×１０^１７／ｃｍ^３未満、１×１０^１５／ｃｍ^３未満、又は１×１０^１３／ｃｍ^３
未満である。

以上がトランジスタの半導体層に用いる酸化物半導体についての説明である。

（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置が適用された電子機器や照明装置の例に
ついて、図面を参照して説明する。

フレキシブルな形状を備える発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョ
ン装置（テレビ、又はテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デ
ジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話
、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機
などの大型ゲーム機などが挙げられる。

また、照明や表示装置を、家屋やビルの内壁または外壁や、自動車の内装または外装の
曲面に沿って組み込むことも可能である。

図１４（Ａ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機７４００は、筐体７４０
１に組み込まれた表示部７４０２の他、操作ボタン７４０３、外部接続ポート７４０４、
スピーカ７４０５、マイク７４０６などを備えている。なお、携帯電話機７４００は、発
光装置を表示部７４０２に用いることにより作製される。

図１４（Ａ）に示す携帯電話機７４００は、表示部７４０２を指などで触れることで、
情報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いは文字を入力するなどのあらゆ
る操作は、表示部７４０２を指などで触れることにより行うことができる。

また操作ボタン７４０３の操作により、電源のＯＮ、ＯＦＦや、表示部７４０２に表示
される画像の種類を切り替えることができる。例えば、メール作成画面から、メインメニ
ュー画面に切り替えることができる。

ここで、表示部７４０２には、本発明の一態様の発光装置が組み込まれている。したが
って、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い携帯電話機とすることができる。

図１４（Ｂ）は、リストバンド型の携帯表示装置の一例を示している。携帯表示装置７
１００は、筐体７１０１、表示部７１０２、操作ボタン７１０３、及び送受信装置７１０
４を備える。

携帯表示装置７１００は、送受信装置７１０４によって映像信号を受信可能で、受信し
た映像を表示部７１０２に表示することができる。また、音声信号を他の受信機器に送信
することもできる。

また、操作ボタン７１０３によって、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や表示する映像の切り替
え、または音声のボリュームの調整などを行うことができる。

ここで、表示部７１０２には、本発明の一態様の発光装置が組み込まれている。したが
って、湾曲した表示部を備え、且つ信頼性の高い携帯表示装置とすることができる。

図１４（Ｃ）〜図１４（Ｅ）は、照明装置の一例を示している。照明装置７２００、照
明装置７２１０、照明装置７２２０はそれぞれ、操作スイッチ７２０３を備える台部７２
０１と、台部７２０１に支持される発光部を有する。

図１４（Ｃ）に示す照明装置７２００は、波状の発光面を有する発光部７２０２を備え
る。したがってデザイン性の高い照明装置となっている。

図１４（Ｄ）に示す照明装置７２１０の備える発光部７２１２は、凸状に湾曲した２つ
の発光部が対称的に配置された構成となっている。したがって照明装置７２１０を中心に
全方位を照らすことができる。

図１４（Ｅ）に示す照明装置７２２０は、凹状に湾曲した発光部７２２２を備える。し
たがって、発光部７２２２からの発光を、照明装置７２２０の前面に集光するため、特定
の範囲を明るく照らす場合に適している。

また、照明装置７２００、照明装置７２１０及び照明装置７２２０の備える各々の発光
部はフレキシブル性を有しているため、当該発光部を可塑性の部材や可動なフレームなど
で固定し、用途に合わせて発光部の発光面を自在に湾曲可能な構成としてもよい。

ここで、発光部７２０２、７２１２、７２２２には、本発明の一態様の発光装置が組み
込まれている。したがって、湾曲した発光部を備え、且つ信頼性の高い照明装置とするこ
とができる。

図１５（Ａ）には、携帯型の表示装置の一例を示している。表示装置７３００は、筐体
７３０１、表示部７３０２、操作ボタン７３０３、引き出し部材７３０４、制御部７３０
５を備える。

表示装置７３００は、筒状の筐体７３０１内にロール状に巻かれたフレキシブルな表示
部７３０２を備える。

また、表示装置７３００は制御部７３０５によって映像信号を受信可能で、受信した映
像を表示部７３０２に表示することができる。また、制御部７３０５にはバッテリをそな
える。また、制御部７３０５にコネクタを備え、映像信号や電力を直接供給する構成とし
てもよい。

また、操作ボタン７３０３によって、電源のＯＮ、ＯＦＦ動作や表示する映像の切り替
え等を行うことができる。

図１５（Ｂ）には、表示部７３０２を引き出し部材７３０４により引き出した状態を示
す。この状態で表示部７３０２に映像を表示することができる。また、筐体７３０１の表
面に配置された操作ボタン７３０３によって、片手で容易に操作することができる。

なお、表示部７３０２を引き出した際に表示部７３０２が湾曲しないよう、表示部７３
０２の端部に補強のためのフレームを設けていてもよい。

なお、この構成以外に、筐体にスピーカを設け、映像信号と共に受信した音声信号によ
って音声を出力する構成としてもよい。

表示部７３０２には、本発明の一態様の発光装置が組み込まれている。したがって、表
示部７３０２にはフレキシブルで且つ信頼性の高い発光装置が適用されるため、表示装置
７３００は軽量で且つ信頼性の高い表示装置とすることができる。

なお、本発明の一態様の発光装置を具備していれば、上記で示した電子機器や照明装置
に特に限定されないことは言うまでもない。

本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施するこ
とができる。

１００ａ 第１基板
１００ｂ 第２基板
１０１ａ 第１剥離層
１０１ｂ 第２剥離層
１０３ 絶縁層
１０４ バッファ層
１０６ ゲート電極層
１０８ ゲート絶縁層
１１０ 半導体層
１１２ａ ソース電極層
１１２ｂ ドレイン電極層
１１４ 絶縁層
１１６ 絶縁層
１１８ 第１電極層
１２０ 有機化合物を含む層
１２０ａ 電荷発生層
１２２ 第２電極層
１２４ 隔壁
１３０ 発光素子
１５０ トランジスタ
１５１ トランジスタ
１５２ トランジスタ
１６２ バッファ層
１６３ パッシベーション層
１６４ 遮光膜
１６８ オーバーコート層
１５７ 電極端子
１６６ 着色層
１７０ 接着層
５０１ 可撓性を有する基板
５０２ 可撓性を有する基板
６００ 導電層
７００ａ 第１有機層
７００ｂ 第２有機層
９０１ 発光装置
９０２ 発光装置
９０３ 発光装置
９０４ 発光装置
４５０２ 画素部
４５０３ 信号線回路部
４５１９ 異方性導電膜
７１００ 携帯表示装置
７１０１ 筐体
７１０２ 表示部
７１０３ 操作ボタン
７１０４ 送受信装置
７２００ 照明装置
７２０１ 台部
７２０２ 発光部
７２０３ 操作スイッチ
７２１０ 照明装置
７２１２ 発光部
７２２０ 照明装置
７２２２ 発光部
７３００ 表示装置
７３０１ 筐体
７３０２ 表示部
７３０３ 操作ボタン
７３０４ 引き出し部材
７３０５ 制御部
７４００ 携帯電話機
７４０１ 筐体
７４０２ 表示部
７４０３ 操作ボタン
７４０４ 外部接続ポート
７４０５ スピーカ
７４０６ マイク

Claims (2)

1. トランジスタのソース電極層及びドレイン電極層と、電極端子と、を形成し、
   前記ソース電極層上、前記ドレイン電極層上、及び前記電極端子上に、絶縁層を形成し、
   前記絶縁層に、前記ドレイン電極層に達する第１の開口と、前記電極端子に達する第２の開口と、を形成し、
   前記第１の開口において、前記ドレイン電極層と接する第１の導電層を形成し、
   前記第１の導電層上に、有機化合物を含む第１の層を形成し、
   前記電極端子上に、有機化合物を含む第２の層を形成し、
   前記有機化合物を含む第１の層上に、第２の導電層を形成し、
   前記有機化合物を含む第２の層上に、第３の導電層を形成し、
   前記第２の導電層上及び前記第３の導電層上に樹脂層を形成し、
   前記樹脂層の一部、前記第３の導電層の一部、及び前記有機化合物を含む第２の層の一部を除去することにより、前記電極端子の表面に達する第３の開口を形成し、
   前記第３の開口において、前記電極端子の表面と接する領域を有する第４の導電層を形成する、発光装置の作製方法。
2. トランジスタのソース電極層及びドレイン電極層と、電極端子と、を形成し、
   前記ソース電極層上、前記ドレイン電極層上、及び前記電極端子上に、絶縁層を形成し、
   前記絶縁層に、前記ドレイン電極層に達する第１の開口と、前記電極端子に達する第２の開口と、を形成し、
   前記第１の開口において、前記ドレイン電極層と接する第１の導電層を形成し、
   前記第１の導電層の端部を覆う隔壁を形成し、
   前記第１の導電層上及び前記隔壁上に、有機化合物を含む第１の層を形成し、
   前記電極端子上に、有機化合物を含む第２の層を形成し、
   前記有機化合物を含む第１の層上に、第２の導電層を形成し、
   前記有機化合物を含む第２の層上に、第３の導電層を形成し、
   前記第２の導電層上及び前記第３の導電層上に樹脂層を形成し、
   前記樹脂層の一部、前記第３の導電層の一部、及び前記有機化合物を含む第２の層の一部を除去することにより、前記電極端子の表面に達する第３の開口を形成し、
   前記第３の開口において、前記電極端子の表面と接する領域を有する第４の導電層を形成する、発光装置の作製方法。

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